20172325 2018-2019-2 《Java程序设计》第八周学习总结

教材学习内容总结

一、堆

1.什么是堆？

具有两个附加属性的一个二叉树。
堆分为小顶堆和大顶堆。
最小堆：对每一结点，它小于或等于其左孩子和右孩子。

最大堆：对每一结点，它大于或等于其左孩子和右孩子。
两个附加属性如下：
（1）它是一棵完全二叉树，即该树是平衡的，且底层所有叶子都位于树的左边。
（2）对每个结点，它（小顶堆/大顶堆）或等于其左孩子和右孩子。
最小堆将其最小元素存储在该二叉树的根处，且其根的两个孩子同样也是最小堆。

2.操作

addElement：将给定元素添加到该堆中
removeMin：删除堆的最小元素
findMin：返回一个指向堆中最小元素的引用

addElement操作：
（1）该方法将给定的元素添加到堆中的恰当位置处，且维持该队的完全性属性和有序属性。
（2）因为一个堆就是一颗完全树，所以对于插入的新结点而言，只存在一个正确的位置，且要么是h层左边下层的下一个空位置，要么是h+1层左边的第1个位置（如果h层是满的话）

removeMin操作：
（1）该方法将删除最小堆中的最小元素并返回它。
（2）由于最小元素是存储在最小堆的根处，所以我们需要返回存储在根处的元素并用堆中的另一个元素替换它。
（3）要维持该树的完全性，那么只有一个能替换根的合法元素，且它是存储在树中最末一片叶子上的元素。

findMin操作
（1）该方法将返回一个指向该最小堆中最小元素的引用。
（2）由于该元素总是被存储在该树的根处，所以实现这一方法只需通过返回存储在根处的元素即可。

二、优先级队列

优先队列是允许至少下列两种操作的数据结构
（1）insert（插入），它的作用是显而易见的；
（2）deleteMin（删除最小者），它的工作是找出、返回并删除优先队列中最小的元素。

三、用链表实现堆

addElement操作：

在恰当的位置添加一个新元素
对堆进行重排序以维持其排序属性
将lastNode指针重新设定指向新的最末结点

removeMin操作：

用存储在最末结点处的元素替换存储在根处的元素
对堆进行重排序
返回原始的根元素

findMin操作：

该方法仅仅返回一个指向存储在堆根处元素的引用，因此复杂度为O（1）。

四、用数组实现堆

addElement操作：

在恰当的位置添加一个新元素
对堆进行重排序以维持其排序属性
将count递增1.

removeMin操作：

用存储在最末结点处的元素替换存储在根处的元素
对堆进行重排序
返回原始的根元素

findMin操作：

返回指向存储在堆的根处或数组0位置处的元素。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：堆、栈、堆栈，傻傻分不清楚。
问题1解决方案：

堆、栈、堆栈，都是java中的储存结构。堆是指程序运行时申请的动态内存，而栈只是指一种使用堆的方法(即先进后出)。堆栈其实堆栈本身就是栈，只是换了个抽象的名字。

堆、栈区别总结：

堆：在程序运行时，而不是在程序编译时，申请某个大小的内存空间。即动态分配内存，对其访问和对一般内存的访问没有区别。

栈：是操作系统在建立某个进程时或者线程（在支持多线程的操作系统中是线程）为这个线程建立的存储区域，该区域具有FIFO的特性，在编译的时候可以指定需要的Stack的大小。

1.堆栈空间分配

①栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
②堆（操作系统）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

2.堆栈缓存方式

①栈使用的是一级缓存，他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放。
②堆则是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

3.堆栈数据结构区别

①堆（数据结构）：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序。
②栈（数据结构）：一种先进后出的数据结构。

代码调试中的问题和解决过程

问题1：在运行程序是显示没有Romefist()方法，如下图
问题1解决方案：首先，我检查了我的方法，发现在ListADT里面没有写入方法；之后，我补上了Romefist()方法，但是我发现这个问题并没有解决，也就是说我的这不仅仅是方法的问题，之后我问了赵晓海同学，他说是接口出现了问题，我采用了无序接口，然而我并没有听懂，最后我的解决方法是将这两个文件类复制了以后，删掉！删掉！删掉！然后关机，然后重启，然后打开IDEA，然后重新新建文件，然后粘贴，然后就没有然后了，呵！

代码托管

（statistics.sh脚本的运行结果截图）

上周考试错题总结

无

结对及互评

点评过的同学博客和代码

本周结对学习情况
- 20172306
- 结对学习内容
  - 第十一章内容
  - 讨论教材问题
  - 解决代码问题

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	0/0	1/1	20/20
第二周	941/8481	1/2	18/20
第三周	653/9134	1/3	22/20
第四周	1728/4385	2/5	8/28
第五周	933/5318	1/6	18/20
第六周	1082/5877	1/7	20/18
第七周	932/6721	1/8	18/18
第八周	1023/8438	2/10	24/20

参考资料